hrvatski

Struktura, funkcija i evolucija porodice proteina Nme iz spužava (Porifera)

Porodicu proteina Nme čine evolucijski očuvani enzimi prisutni u bakterijama, arhejama i eukariotima. Među njima je ponajbolje istražen ljudski Nme1 kao prvi otkriveni supresor metastaziranja. Spužve (Porifera) su životinje bez tkiva, prve su se odvojile na razvojnom stablu Metazoa te su najbliže zajedničkom pretku svih životinja. Objavljeni podaci dosadašnjih istraživanja spužava upućuju na visoku očuvanost tijekom evolucije i najvjerodostojniji odraz osobina genoma pretka Metazoa. Sekvenciranje genoma spužve Amphimedon queenslandica je pokazalo da spužve imaju širok spektar gena, od kojih su mnogi povezani s bolestima kod odvedenijih Metazoa. Temeljna funkcija ovih gena kao i biokemijska podloga bioloških posljedica uglavnom je nepoznata. U ovoj disertaciji iznosimo nove spoznaje o genu/proteinu homologu ljudskog supresora metastaziranja iz spužve Suberites domuncula, NmeGp1Sd, te o drugom članu ove porodice, Nme6. Svrha istraživanja je bilo ispitivanje strukture i biokemijskih osobina spužvinih gena i proteina iz grupe I i grupe II porodice Nme te usporedba s ljudskim homolozima u svrhu razjašnjenja evolucije strukture gena i funkcija Nme proteina. Rezultati su pokazali da spužvin protein Nme6, za razliku od ljudskog homologa, ne posjeduje nukleozid-difosfat kinaznu (NDPK) aktivnost te nije pronađen u mitohondrijima ljudskih stanica iako ima signalni slijed za smještaj u mitohondrij. Gen Nme6 nema dva recentna introna koji sadrže miRNA kod čovjeka te ima različita mjesta vezanja transkripcijskih faktora u promotorskoj regiji. Zbog toga zaključujemo da se struktura Nme6 gena izmjenila tijekom evolucije Metazoa, što je vjerojatno u korelaciji s različitom funkcijom proteina. Nadalje, pokazali smo da spužvin protein NmeGp1Sd ima sličnu razinu NDPK aktivnosti kao i ljudski homolog, ne reže negativno superzavijenu DNA i pokazuje nespecifično vezanje za DNA. NmeGp1Sd uglavnom nalazimo u formi heksamera, kao i Nme1 i ostale NDPK aktivne Nme proteine. Ljudski Nme1 i NmeGp1Sd prepoznaju se kao partneri u ljudskoj stanici te imaju identičan unutarstanični smještaj. Stabilni klonovi stanica CAL 27 (karcinom pločastih stanica epitela jezika) koji prekomjerno eksprimiraju NmeGp1Sd pokazuju slabiji migracijski potencijal u odnosu na kontrolu, što upućuje da je funkcija Nme u migracijskom procesu postojala i prije nastanka složenijeg višestaničja, tkiva i organa. Ovom studijom pokazali smo da je predak svih životinja najvjerojatnije imao protein vrlo sličan spužvinom NmeGp1. Taj protein imao je neka svojstva i funkcije kakve ima i najrecentniji predstavnik u ljudi, među kojima je čak i potencijal za supresiju metastaza, iako su tkiva i organi, kao i tumori i metastaze nastali tek kasnije u evoluciji Metazoa.

spužve; Porifera; Nme; Nm23; NDPK

nije evidentirano